基于BLE-UWB的定位调度方法、装置、系统及存储介质与流程

基于ble-uwb的定位调度方法、装置、系统及存储介质
技术领域
1.本发明实施例涉及uwb通信技术领域，尤其涉及一种基于ble-uwb的定位调度方法、装置、系统及存储介质。


背景技术：

2.超宽带（uwb，ultra wideband）技术是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，能够在较宽的频谱上传送极低功率的信号，因此，uwb技术被广泛地应用于数据传输、定位及测距等应用场景。
3.在电气与电子工程师协会（ieee，institute of electrical andelectronics engineers）所公开的版本号802.15.4z协议标准中，详细描述了利用uwb进行测距的流程方案，并且给出了一种基于簇树（cluster tree）结构的组网方式，其中一种符合cluster tree结构的组网示例如图1所示。在图1中，黑色实心点表示第一个构建簇的个域网协调器（pan coordinator，personal area network coordinator），也可被称之为首个pan协调器，具体来说，首个pan协调器可以通过选择一个未使用的pan id，比如图1中所示的pan id 1，向相邻设备（如图1中的空心圆圈所示）广播信标帧以形成第一个簇；可以理解地，cluster tree的最简单的形式为单个簇，但是，仍然可以通过形成多个相邻簇的网格以组成更大的网络；也就是说，后续其他的pan协调器（如图1中灰色圆点所示）也可以选择一个未使用的pan id向相邻设备（如图1中的空心圆圈所示）广播信标帧以形成其他簇，并与第一个簇组成符合cluster tree结构的网络。需要说明的是，图1中的直线条仅代表网络内各设备之间在拓扑结构上的父子关系，并不表示通信线路。上述组网模型在相关版本协议标准中进做了简单介绍，并且组网模型较为复杂，无法灵活地添加标签设备，增加了uwb芯片的维护成本及功耗。
4.在版本号802.15.4-2020以及802.15.4z-2020协议标准的基础上，精确测距（fira，fine ranging）联盟对uwb的测距方法进行精简，提出了利用蓝牙低功耗（ble，bluetooth low energy）技术进行uwb参数交互的思路。也就是说，目前现有的通信协议标准以及产业联盟并没有针对使用uwb进行定位及组网提供一种详细的解决方案。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例期望提供一种基于ble-uwb的定位调度方法、装置、系统及存储介质；具有组网简单、低功耗、易扩展、易维护等特点，提供了一种优秀的组网方案，易于uwb定位的快速推广和落地。
6.本发明实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的定位调度方法，所述方法应用于主基站，所述方法包括：当扫描到从设备发送的蓝牙低功耗ble广播消息，建立与从设备之间的ble连接链路；其中，所述从设备包括从基站以及超宽带uwb标签设备；
基于所述ble连接链路将后台pc机传输的配置信息发送至各从设备；向所述从基站以及所述uwb标签设备发送包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，以使得所述从基站以及所述uwb标签设备根据所述同步信息完成与所述主基站之间的时序同步，并且使得所述从基站获知每个测距块内对应的测距循环；在所述主基站为自身分配的测距循环内完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；接收各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果，并将所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果上传至后台pc机，以使得所述后台pc机根据所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果为所述每个uwb标签设备进行定位。
7.第二方面，本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的定位调度方法，所述方法应用于从基站，所述方法包括：通过与所述主基站之间建立的ble连接链路接收由主基站发送的配置消息；接收由主基站发送的包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，并根据同步消息中的同步信息完成与所述主基站之间的时序同步；在所述同步消息中的时序分配信息所指示的测距循环内，完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；将所述每个uwb标签设备的测距结果通过所述ble连接链路发送至所述主基站。
8.第三方面，本发明实施例提供了一种主基站装置，所述主基站装置包括：第一ble连接部分、第一uwb交互部分和上传部分；其中，所述第一ble连接部分，经配置为当扫描到从设备发送的蓝牙低功耗ble广播消息，建立与从设备之间的ble连接链路；其中，所述从设备包括从基站以及超宽带uwb标签设备；以及，基于所述ble连接链路将后台pc机传输的配置信息发送至各从设备；所述第一uwb交互部分，经配置为向所述从基站以及所述uwb标签设备发送包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，以使得所述从基站以及所述uwb标签设备根据所述同步信息完成与所述主基站之间的时序同步，并且使得所述从基站获知每个测距块内对应的测距循环；以及，在所述主基站为自身分配的测距循环内完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；所述第一ble连接部分，还经配置为接收各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果；所述上传部分，经配置为将所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果上传至后台pc机，以使得所述后台pc机根据所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果为所述每个uwb标签设备进行定位。
9.第四方面，本发明实施例提供了一种从基站装置，所述从基站装置包括：第二ble连接部分、第二uwb交互部分；其中，所述第二ble连接部分，经配置为通过与所述主基站之间建立的ble连接链路接收由主基站发送的配置消息；所述第二uwb交互部分，经配置为接收由主基站发送的包括有同步信息以及时序
分配信息的同步消息，并根据同步消息中的同步信息完成与所述主基站之间的时序同步；以及，在所述同步消息中的时序分配信息所指示的测距循环内，完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；所述第二ble连接部分，还经配置为将所述每个uwb标签设备的测距结果通过所述ble连接链路发送至所述主基站。
10.第五方面，本发明实施例提供了一种网络节点设备，所述网络节点设备包括：无线通信电路、存储器和处理器；各个组件通过总线系统耦合在一起；其中，所述无线通信电路包括：用于使所述网络节点设备能够执行uwb通信和/或用于测距通信的uwb通信部件以及用于使所述网络节点设备能够执行ble通信的ble通信部件；所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行第一方面或者第二方面所述基于ble-uwb的定位调度方法的步骤。
11.第六方面，本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的定位调度系统，所述系统包括：主基站，一个或多个从基站以及一个或多个uwb标签设备；其中，所述主基站，经配置为执行第一方面所述基于ble-uwb的定位调度方法的步骤；所述从基站，经配置为执行第二方面所述基于ble-uwb的定位调度方法的步骤。
12.第七方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有基于ble-uwb的定位调度程序，所述基于ble-uwb的定位调度程序被至少一个处理器执行时实现第一方面或者第二方面所述基于ble-uwb的定位调度方法的步骤。
13.本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的定位调度方法、装置、系统及存储介质；主基站通过与系统中的从基站以及uwb标签设备建立ble连接链路，并通过ble连接链路下发后台pc机的配置信息；随后，主基站与系统中的从基站及uwb标签设备进行同步，并进行测距过程时序调度，以使得主基站和从基站能够在自身对应的测距循环内完成与系统中所有uwb标签设备之间的测距过程，并将测距结果上传至后台pc机完成定位，从而在一个测距块的时段内完成对系统中所有uwb标签设备的定位过程；具有组网简单、低功耗、易扩展、易维护等特点，是一种易于uwb定位的快速推广和落地的组网方案。
附图说明
14.图1为一种基于簇树（cluster tree）结构的示例性组网示意图。
15.图2为本发明实施例提供的一种定位系统组成示意图。
16.图3为本发明实施例提供的一种网络节点设备组成示意图。
17.图4为本发明实施例提供的一种基于ble-uwb的定位调度方法流程示意图。
18.图5为本发明实施例提供的ble组网阶段的详细流程示意图。
19.图6为本发明实施例提供的示例性的测距块结构组成示意图。
20.图7为本发明实施例提供的主基站进行测距的详细流程示意图。
21.图8为本发明实施例提供的另一种基于ble-uwb的定位调度方法流程示意图。
22.图9为本发明实施例提供的一种主基站装置组成示意图。
23.图10为本发明实施例提供的一种从基站装置组成示意图。
processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array， fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的内容可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储器220中。
30.在一些示例中，存储器220可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，rom)、可编程只读存储器 (programmable rom，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(static ram，sram)、动态随机存取存储器 (dynamic ram，dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，ddrsdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram，sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，drram)。本文描述的系统和方法的存储器220旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
31.在一些示例中，无线通信电路230可以包括能够适用多种无线通信标准或者无线电接入技术（rat）进行无线通信的通信部件，比如图3中示出的uwb通信部件231以及ble通信部件232；其中，uwb通信部件231用于使网络节点设备200能够例如根据802.15.4协议来执行uwb通信和/或用于测距通信。ble通信部件232用于使网络节点设备200能够执行ble通信。当然，在另一些示例中，无线通信电路230还可以包括能够根据除uwb以及ble以外的其他通信协议进行无线通信的通信部件，本发明实施例不再赘述。
32.结合前述图2以及图3，在一些示例中，在需要对tag31、32、33、34、35中的任一个进行定位的情况下，通常需要该tag与至少三个基站分别完成uwb通信测距过程，即通过在uwb测距消息交互过程中的时间戳信息获取到飞行时间，并根据飞行时间计算获得该tag与基站之间的距离，也就是该tag与至少三个基站的相对位置；随后，基于各基站的绝对位置均是固定的，结合该tag与至少三个基站的相对位置以及这些基站固定的绝对位置就能够计算获得该tag的绝对位置，即完成了对tag的定位。此外，在ieee 802.15.4z标准中，利用uwb通信进行测距的若干方案可以包括：单程测距owr、单边双向测距（ss-twr，single-sided two-way ranging）、双边双向测距（ds-twr，double-sided two-way ranging）等，目前常规方案中，最常被应用于测距过程的是双向测距（two-way ranging）法，特别是ss-twr与ds-twr法，本发明实施例以ds-twr法为例进行技术方案的说明，可以理解地，本领域技术人员可以将阐述的技术方案应用于其他测距方法，本发明实施例对此不做赘述。
33.在关于uwb测距过程的示例中，定位系统100内的主基站、从基站以及uwb标签设备均可以被统称为测距设备（rdev，ranging capable device），并且，为后续技术方案阐述清楚，关于uwb测距过程定义以下角色或技术名词：通过在测距控制周期中发送测距控制消息（rcm，ranging control massage）来定义和控制测距参数的测距设备可以定义为控制者
（controller）；使用从控制者（controller）接收的测距参数的测距设备可以被定义为受控者（controlee）。关于ble技术，定义以下角色或技术名词：通过向外广播ble消息以期建立ble连接的设备可以定义为从设备（slave）；通过扫描ble广播消息，发起并建立与slave之间ble连接的设备可以定义为主设备（master）。
34.基于以上阐述，为了提供具有组网简单、低功耗、易扩展、易维护等特点，并且易于uwb定位的快速推广和落地的组网方案，参见图4，其示出了本发明实施例提供的一种基于ble-uwb的定位调度方法，方法可以应用于图2所示定位系统100中的主基站11，该方法可以包括：s401：当扫描到从设备发送的ble广播消息，建立与从设备之间的ble连接链路；其中，所述从设备包括从基站以及uwb标签设备；s402：基于所述ble连接链路将后台pc机传输的配置信息发送至各从设备；s403：向所述从基站以及所述uwb标签设备发送包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，以使得所述从基站以及所述uwb标签设备根据所述同步信息完成与所述主基站之间的时序同步，并且使得所述从基站获知每个测距块内对应的测距循环；s404：在所述主基站为自身分配的测距循环内完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；s405：接收各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果，并将所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果上传至后台pc机，以使得所述后台pc机根据所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果为所述每个uwb标签设备进行定位。
35.通过图4所示的技术方案，主基站通过与系统中的从基站以及uwb标签设备建立ble连接链路，并通过ble连接链路下发后台pc机的配置信息；随后，主基站与系统中的从基站及uwb标签设备进行同步，并进行测距过程时序调度，以使得主基站和从基站能够在自身对应的测距循环内完成与系统中所有uwb标签设备之间的测距过程，并将测距结果上传至后台pc机完成定位，从而在一个测距块的时段内完成对系统中所有uwb标签设备的定位过程；具有组网简单、低功耗、易扩展、易维护等特点，是一种易于uwb定位的快速推广和落地的组网方案。
36.对于上述技术方案，需要说明的是，在ble建立连接组网的过程中，主基站可以认为是主设备master；从基站以及uwb标签设备则可认为是从设备slave。在uwb测距过程中，主基站与从基站均可以认为是控制者controller，uwb标签设备可认为是受控者controllee。因此，结合前述定位系统100，在后续技术方案阐述过程中，主基站11也可被称之为主控制者（controller&master）；从基站12、13的每一个也可被称之为从控制者（controller&slave）；uwb标签设备31、32、33、34、35中的每一个也可被称之为受控者（controllee&slave）。在一些示例中，controller&master具有以下功能：1、具备接收pc控制命令及收集各controller&slave的测距结果发送给pc的功能，2、与controller&slave和controllee&slave进行组网和时序同步的功能，3、管理多个controller&slave，并且完成与需要测距的controllee&slave进行测距的功能；可以理解地，在一个定位系统中有且仅有一个controller&master。
37.在一些示例中，controller&slave具有以下功能：1、接收controller&master的组网控制命令和时序同步指令的功能，2、与需测距的controllee&slave进行测距并把测距结
果上报给controller&master的功能；可以理解地，由于定位需要至少三个基站进行测距，也就是说，在一个定位系统中，至少会包括两个controller&slave。
38.在一些示例中，controllee&slave具备接收controller&master的组网控制命令和时序同步指令、与其所属的controller&slave或controller&master完成测距的功能；可以理解地，一个uwb定位系统至少包括一个controllee&slave。
39.结合上述技术方案以及需说明的示例内容，s401至s402可以被认为是ble组网阶段，s403可以被认为是同步阶段，s404至s405可以认为是定位阶段。在一些可能的实现方式中，在ble组网阶段之前，所述方法还包括：接收后台pc机传输的配置信息；其中，所述配置信息包括：在定位阶段的测距过程中的测距设备数目；测距设备标识，本发明实施例以地址id（addrid）为例；测距设备在测距过程中的类型；主基站以及从基站的受控者列表以及各设备的ble类型。具体来说，以图2所示的定位系统100为例，测距设备包括1个主基站，2个从基站以及5个uwb标签设备，那么测距设备数目为8；系统100中的各设备标识为对应的addrid；各测距设备在测距过程中，主基站以及从基站的类型为控制者controller，uwb标签设备的类型为受控者controllee；对于主基站以及从基站来说，由于其在测距过程中为controller，那么对应配置需要与之进行测距的controllee列表；在ble组网阶段中，主基站的ble类型为master，从基站以及uwb标签设备的ble类型为slave。后台pc机10将上述配置信息通过串口传输至主基站，也就是整个定位系统中的controller&master。在接收到pc机下发的配置信息之后，主基站将根据上述配置信息进行利用ble技术进行组网。在一些示例中，所述当扫描到从设备发送的ble广播消息，建立与从设备之间的ble连接链路，包括：扫描各从设备发送的ble广播消息；其中，所述ble广播消息包括各从设备对应的测距设备标识；在扫描接收到所述ble广播消息之后，根据所述ble广播消息中携带的测距设备标识以及配置信息中的测距设备标识进行比对；当所述ble广播消息中携带的测距设备标识在所述配置信息中的测距设备标识中，向发送所述ble广播消息的从设备发送ble接入申请，以建立主基站与从设备之间的ble连接链路。
40.对于上述示例，需要说明的是，由于ble技术支持一对多的组网结构，slave发送广播帧，master扫描广播帧，当扫描到slave发送的广播帧并完成鉴权后就可以将slave接入到ble网络中。基于此，参见图5，其示出了ble组网阶段的详细流程，包括：s501：主基站11接收pc机10下发的配置信息，从而在接收到配置信息之后根据该配置信息进行ble组网，具体来说，s502：作为slave的从基站以及uwb标签设备会持续的发送ble广播消息，该消息中承载有对应的从基站或uwb标签设备的设备标识，比如addrid；s503：主基站在接收到ble广播消息之后，根据该消息中携带的addrid判断是否处于配置信息所包括的addrid中；如果处于，则s504：向该消息对应的发送方（从基站或uwb标签设备）发出接入申请，以建立主基站与从基站或uwb标签设备之间的ble连接链路，从而完成ble组网。在一些示例中，ble组网成功之后，s505：主基站就可以通过建立的ble连接链路向从基站以及uwb标签设备发送所述配置信息；在一些示例中，所述基于所述ble连接链路将后台pc机传输的配置信息发送至各从设备，包括：将从基站在测距过程中的类型以及从基站的受控者列表发送至建立ble连接链路
的从基站；将uwb标签设备在测距过程中的类型发送至建立ble连接链路的uwb标签设备。
41.具体来说，由于配置信息的内容均适用于uwb测距过程，对于从基站以及uwb标签设备，当通过ble通信部件232接收到上述配置信息之后，结合图3所示的组成结构以及图5所示详细流程，可以执行s506：通过两者之间的uci接口的交互，将上述配置信息传输至uwb通信部件231，以使得uwb通信部件231能够配置信息的内容进行uwb测距过程。
42.根据上述实现方式、示例及图5所示的详细流程完成ble组网阶段之后，就可以在定位阶段执行uwb测距过程之前完成主基站与系统内其他设备之间的时序同步，也就是前述内容中所提及的同步阶段。在一些示例中，对于同步消息syn的同步信息，具体可以包括主基站本地对于测距时隙（ranging slot）的计数器physlotcounter值、单个测距块内的测距循环数目nround以及单个测距循环内的测距时隙数目nslot；详细来说，时间维度上每经过一个测距时隙ranging slot（2ms），该计数器的数值加1，随着计数器的数值一直累加，就能够记录ranging slot的绝对经过时间；而在本发明实施例中，如图6所示的时域结构组成示意图，设定一个测距块ranging block包含nround（number round per block）个测距循环ranging round，一个测距循环raging round包含nslot（number slot per round）个测距时隙ranging slot，一个测距时隙ranging slot的周期设置为tslot（时隙周期，例如2ms）；则单个测距循环ranging round的时间长度为tslot
×
nslot，单个测距块ranging block的时长为tslot
×
nslot
×
nround。
43.需要说明的是，当从基站以及uwb标签设备接收到上述同步信息之后，可以根据以下公式进行时域同步：首先可以根据block index=physlotcounter/(nslot
×
nround)针对测距块进行同步；接着根据round index=(physlotcounter%(nslot
×
nround))/nslot针对测距循环进行同步；最后根据slot index=physlotcounter%nslot针对测距时隙进行同步。通过上述三个公式，可以使得从基站以及uwb标签设备保持与主基站之间在时域上的测距块、测距循环以及测距时隙均达到同步。
44.在一些示例中，对于同步消息syn中的时序分配信息，具体可以是每个测距块内为每个从基站对应分配的测距时隙，以使得每个从基站在对应的测距时隙内完成与所有uwb标签设备之间的测距过程，以获得对应的测距结果。详细来说，为了根据系统100内的从基站与uwb标签设备的个数进行合理的时序分配，每个测距循环ranging round中ranging slot的数目需要保证能够完成主基站或者从基站与所有uwb标签设备进行测距消息交互；而每个测距块中的ranging round数目需要与主基站和从基站的数目一致，如此，就能够为每个基站（包括主基站以及从基站）对应分配一个ranging round，每个基站在对应的分配的ranging round内完成与所有uwb标签设备的测距消息交互，能够在时域上避免基站间的信道干扰。也就是说，除了从基站以外，主基站自身也会对应分配ranging round。
45.需要说明的是，为了避免测距设备之间的时域误差积累，在具体实施过程中，主基站每隔一段时间就发送一次同步消息syn，如间隔时间为10 block，也就是说，主基站会在block%10为0的时域内发送syn消息；此外，同步阶段通常会占据一个ranging block的时长，在该block上仅进行同步，而不进行测距。
46.在通过上述示例完成同步阶段之后，各基站（包括主基站以及从基站）就会在自身
对应的ranging round内完成与所有uwb标签设备的测距消息交互；通过测距消息交互所体现的测距过程，各基站会对每个uwb标签设备分别得到测距结果，对于主基站来说，在一些示例中，所述在所述主基站为自身分配的测距循环内完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果，包括：在所述主基站为自身分配的测距循环内，通过广播的方式发送rcm消息；其中，所述rcm消息中携带有需要进行测距的uwb标签设备的设备标识以及为每个需要进行测距的uwb标签设备分配的发送时隙；在所述主基站为自身分配的测距循环内，且所述主基站与需要进行测距的uwb标签设备进行测距过程中，通过广播的方式向需要进行测距的uwb标签设备发送测距消息；在所述主基站为自身分配的测距循环内，且在每个需要进行测距的uwb标签设备对应分配的发送时隙中，接收对应uwb标签设备发送的测距消息；在所述主基站为自身分配的测距循环内，根据与每个需要进行测距的uwb标签设备之间的uwb的测距消息交互，计算获得每个需要进行测距的uwb标签设备对应的飞行时间（tof，time of flying）。
47.对于上述示例，需要说明的是，以ds-twr为例，作为uwb测距过程的控制者，主基站在为自身分配的测距循环内与每个需要进行测距的uwb标签设备进行测距的详细流程如图7所示，包括：s701：主基站通过广播的方式发送rcm消息；在该rcm消息中携带有需要进行测距的uwb标签设备的设备标识以及为每个需要进行测距的uwb标签设备分配的发送时隙；仍然结合图2所示的定位系统100，需要进行测距的uwb标签设备为tag31、32、33、34以及35；那么rcm消息中将会承载有tag31、32、33、34以及35的设备标识，比如addrid；以及tag31、32、33、34以及35对应的发送时隙；s702：主基站通过广播的方式发送测距启动消息（rim，ranging initiation message）消息，以发起uwb测距消息交互；s703：各uwb标签设备在自身对应的发送时隙内向主基站发送测距响应消息（rrm，ranging response message）；s704：主基站通过广播的方式发送测距结束消息（rfm，ranging final message）；s705：主基站通过广播的方式发送测量报告消息（mrm，measurement report message）；s706：各uwb标签设备在自身对应的发送时隙内向主基站发送测距结果报告消息（rrrm，ranging result report message）承载其计算获得的tof，以响应从发起者接收到的mrm。
48.通过上述uwb测距消息交互过程，主基站就能够获得各uwb标签设备各自对应的tof，并且根据该tof乘以光速，就能够得到各uwb标签设备分别与主基站之间的距离。并且由于rcm中包括了需要进行测距的uwb标签设备的设备标识，那么即便某些图2中未示出的其他不需进行测距的uwb标签设备接收到rcm的广播消息，也不会进行测距。还需要说明的是，对于广播发送的rim、rfm以及mrm，可以承载所有uwb标签设备所需的信息，可以理解地，所需信息可以根据各uwb标签设备的设备标识进行索引以实现各uwb标签设备在接收到上述广播消息，能够准确区分自身对应的所需信息。
49.可以理解地，对于从基站中的每一个，也可以在各自对应的分配的测距循环内通过图7所示的详细流程获得各uwb标签设备分别与该从基站之间的距离。在所有基站完成与uwb标签设备的测距过程之后，在一些示例中，所述接收各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果，并将所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果上传至后台pc机，以使得所述后台pc机根据所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果为所述每个uwb标签设备进行定位，包括：通过ble连接链路接收各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果；将自身针对所述每个uwb标签设备的测距结果以及各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果通过串口通信上报至后台pc机，以使得所述后台pc机根据主基站和从基站的坐标位置以及经由上报接收到的测距结果计算每个uwb标签设备的坐标。
50.对于上述示例，在具体实施过程中，后台pc机可以安装支持电子地图的定位管理软件，具备设备管理及位置显示功能；该定位管理软件通过串口和主基站进行通信，控制主基站及接收由主基站上报的测距结果。此外，该定位管理软件优选实施为一款人机交互软件，具备设备管理功能，可以对设备进行添加、删除、修改等基本的操作；由于ble具有自维护功能，管理软件可以进行对设备的诊断功能，异常报警等操作。最后，该定位管理软件可以供用户导入电子地图，设定主基站与从基站的位置坐标，并根据主基站上报的测距结果结合主基站与从基站的位置坐标计算获得各uwb标签设备的位置坐标，并且在屏幕上将uwb标签设备的位置信息进行显示。
51.基于前述技术方案及其实现方式和示例，参见图8，其示出了本发明实施例提供的一种基于ble-uwb的定位调度方法，方法可以应用于图2所示定位系统100中的从基站12、13中的任一个，该方法可以包括：s801：通过与所述主基站之间建立的ble连接链路接收由主基站发送的配置消息；s802：接收由主基站发送的包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，并根据同步消息中的同步信息完成与所述主基站之间的时序同步；s803：在所述同步消息中的时序分配信息所指示的测距循环内，完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；s804：将所述每个uwb标签设备的测距结果通过所述ble连接链路发送至所述主基站。
52.对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述通过与所述主基站之间建立的ble连接链路接收由主基站发送的配置消息，包括：向外发送ble广播消息；接收所述主基站在接收到所述ble广播消息之后所发送的ble接入申请；响应于所述ble接入申请，建立与所述主基站之间的ble连接链路；通过所述ble连接链路接收所述主基站发送的配置信息；其中，所述配置信息包括：所述从基站在测距过程中的类型以及所述从基站的受控者列表。
53.对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述同步消息中的同步信息，包括：主基站本地对于测距时隙（ranging slot）的计数器physlotcounter值、单个测距块内的测距循环数目nround以及单个测距循环内的测距时隙数目nslot；相应地，根据同步消息中的同步信息完成与所述主基站之间的时序同步，包括：
根据block index=physlotcounter/(nslot
×
nround)针对测距块进行同步；根据round index=(physlotcounter%(nslot
×
nround))/nslot针对测距循环进行同步；根据slot index=physlotcounter%nslot针对测距时隙进行同步。
54.对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述在所述同步消息中的时序分配信息所指示的测距循环内，完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果，包括：在为所述从基站分配的测距循环内，通过广播的方式发送rcm消息；其中，所述rcm消息中携带有需要进行测距的uwb标签设备的设备标识以及为每个需要进行测距的uwb标签设备分配的发送时隙；在为所述从基站分配的测距循环内，且所述从基站与需要进行测距的uwb标签设备进行测距过程中，通过广播的方式向需要进行测距的uwb标签设备发送测距消息；在为所述从基站分配的测距循环内，且在每个需要进行测距的uwb标签设备对应分配的发送时隙中，接收对应uwb标签设备发送的测距消息；在为所述从基站分配的测距循环内，根据与每个需要进行测距的uwb标签设备之间的uwb的测距消息交互，计算获得每个需要进行测距的uwb标签设备对应的飞行时间（tof，time of flying）。
55.对于上述图8所示的技术方案及其示例，与前述图4所示的技术方案属于同一发明构思，因此，上述图8所示的技术方案及其示例未详细描述的秀姐内容，均可参见前述针对图4所示的技术方案的描述，本发明实施例对此不做赘述。
56.基于前述技术方案相同的发明构思，参见图9，其示出了本发明实施例提供的一种主基站装置90，所述主基站装置90包括：第一ble连接部分901、第一uwb交互部分902和上传部分903；其中，所述第一ble连接部分901，经配置为当扫描到从设备发送的蓝牙低功耗ble广播消息，建立与从设备之间的ble连接链路；其中，所述从设备包括从基站以及超宽带uwb标签设备；以及，基于所述ble连接链路将后台pc机传输的配置信息发送至各从设备；所述第一uwb交互部分902，经配置为向所述从基站以及所述uwb标签设备发送包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，以使得所述从基站以及所述uwb标签设备根据所述同步信息完成与所述主基站之间的时序同步，并且使得所述从基站获知每个测距块内对应的测距循环；以及，在所述主基站为自身分配的测距循环内完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；所述第一ble连接部分901，还经配置为接收各从基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果；所述上传部分903，经配置为将所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果上传至后台pc机，以使得所述后台pc机根据所有基站针对所述每个uwb标签设备的测距结果为所述每个uwb标签设备进行定位。
57.基于前述技术方案相同的发明构思，参见图10，其示出了本发明实施例提供的一
种从基站装置110，所述从基站装置包括：第二ble连接部分1101、第二uwb交互部分1102；其中，所述第二ble连接部分1101，经配置为通过与所述主基站之间建立的ble连接链路接收由主基站发送的配置消息；所述第二uwb交互部分1102，经配置为接收由主基站发送的包括有同步信息以及时序分配信息的同步消息，并根据同步消息中的同步信息完成与所述主基站之间的时序同步；以及，在所述同步消息中的时序分配信息所指示的测距循环内，完成与所有uwb标签设备的每一个之间的测距过程，获得所述每个uwb标签设备的测距结果；所述第二ble连接部分1101，还经配置为将所述每个uwb标签设备的测距结果通过所述ble连接链路发送至所述主基站。
58.可以理解地，上述第一ble连接部分901以及第二ble连接部分1101，在具体实施过程中可以是网络节点设备200中的ble通信部件232；第一uwb交互部分902以及第二uwb交互部分1102，在具体实施过程中可以是网络节点设备200中的uwb通信部件231。本发明实施例对此不做赘述。此外，在本实施例中，“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是单元，还可以是模块也可以是非模块化的。
59.另外，在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
60.所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或processor（处理器）执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom， read only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
61.因此，本实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有基于ble-uwb的定位调度程序，所述基于ble-uwb的定位调度程序被至少一个处理器执行时实现上述技术方案中所述基于ble-uwb的定位调度方法步骤。
62.可以理解地，上述主基站装置90以及从基站装置110的示例性技术方案，与前述基于ble-uwb的定位调度方法的技术方案属于同一构思，因此，上述对于主基站装置90以及从基站装置110的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见前述基于ble-uwb的定位调度方法的技术方案的描述。本发明实施例对此不做赘述。
63.需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
64.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。